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  • 刊期：单月刊
  • 创刊时间：1976年
  • 国际标准连续出版物号：ISSN 2097-2547
  • 国内统一连续出版物号：CN 51-1807/TQ
  • 主管单位：中国昊华化工集团股份有限公司
  • 主办单位：西南化工研究设计院有限公司
  • 主编：孙炳
  • 副主编：张俊杰
  • 编辑出版：《低碳化学与化工》编辑部
  • 电话：028-85964717/85963476
  • E-mail：236764603@qq.com
  •             dthxyhg@sinochem.com
  • 地址：四川省成都市机场路近都段393号
  • 国内邮发代号：62-269
  • 国外发行代号：BM2893
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Volume 51 期 6，2026 2026年第51卷第6期

  • C1化学与催化转化

    杨红丽, 常盼盼, 董金诗

    2026, 51(6): 1-12. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250332
    摘要：CO2甲烷化是实现“碳中和”的重要化学手段之一，然而开发具有高甲烷（CH4）选择性的催化剂具有一定挑战。采用煅烧法和水热合成法制备了不同微观形貌的CeO2载体，并负载质量分数为0.5%的Rh制备了CeO2暴露晶面不同的Rh-CeO2催化剂，通过不同表征方法，系统探究了CeO2暴露晶面对Rh-CeO2催化剂CO2甲烷化催化性能的影响。结果显示，0.5Rh-CeO2-NC（NC表示纳米立方体）催化性能最优，400 °C时CH4选择性高达76%，CH4产率为29.19%。CeO2(100)晶面在还原预处理后更容易形成表面氧空位，有利于CO2活化，并且富电子的Rh单原子聚集成纳米颗粒，加强了H2活化，从而促进了CH4生成。原位DRIFTS证实Rh-CeO2催化剂作用下，CO2甲烷化遵循甲酸盐路径与CO路径共存的机制，且两种路径的竞争关系受CeO2暴露晶面调控。  
    关键词：CO2甲烷化;Rh-CeO2催化剂;CeO2暴露晶面   
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    更新时间：2026-06-25

  • C1化学与催化转化

    黄雨欣, 阙美丹, 王亚博, 李晓虎, 张子涵, 吕江龙, 朱亮亮

    2026, 51(6): 13-22. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250348
    摘要：在大气CO2浓度升高引发气候问题以及“双碳”目标推进的背景下，钙钛矿型PbTiO3虽具有光催化应用潜力，但纯相PbTiO3因带隙较宽、光生电子-空穴分离效率低而催化性能受限，稀土离子掺杂被视为提升其光催化性能的有效方法。采用水热法制备了纯相PbTiO3以及La、Sm、Pr、Dy和Tm离子掺杂的PbTiO3，通过XRD、SEM和UV-Vis DRS等方法表征了催化剂的物相、形貌及光电性能等，并评价了催化剂光催化CO2还原性能。结果表明，Pr3+掺杂浓度为1%（物质的量分数）的PbTiO3呈尺寸为500~1100 nm的多边形块状，在CO2下300 W氙灯照射2 h后，该催化剂的CO、CH4产率分别达1.70 μmol/(g·h)、0.55 μmol/(g·h)，且呈现良好的稳定性。在60%N2/40%CO2混合气体下（其他条件不变），该催化剂的CO产量升至2.82 μmol/g，这是因为Pr3+掺杂为PbTiO3提供了4f轨道，减小了带隙宽度，促进了光生电子-空穴对分离，显著提升了催化剂光催化CO2还原性能。  
    关键词：光催化CO2还原;稀土掺杂;PbTiO3   
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    更新时间：2026-06-25

  • C1化学与催化转化

    王豫飞, 罗春欢, 白伟, 董江峰, 吴波, 刘丽峰, 杨畅畅, 苏庆泉

    2026, 51(6): 23-29. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250289
    摘要：针对碳基燃料重整氢气中CO深度脱除以及Ru基催化剂非贵金属替代问题，提出了基于Ni/Ru基双催化剂两段式CO选择性甲烷化（CO-SMET）技术。分别制备了Cl负载的Ru和Ni基催化剂，在入口气体为H2/CO2/CO（体积分数分别为75.0%、24.5%和0.5%）条件下，研究了其CO-SMET催化性能和CO甲烷化选择性。结果表明，一段式CO-SMET中，Cat-10Ni5Cl出口CO浓度（物质的量分数，下同）为17 μmol/mol，温度为310 ℃，CO甲烷化选择性为75.1%；Cat-1.5Ru4.5Cl出口CO浓度为32 μmol/mol，温度为250 ℃，CO甲烷化选择性为65.9%。Ni/Ru基双催化剂两段式CO-SMET出口CO浓度为8 μmol/mol，第一段和第二段温度分别为280 ℃和230 ℃，CO甲烷化选择性为80.0%。Cat-10Ni5Cl（作为第一段催化剂）在较低温度具有高CO甲烷化选择性，Cat-1.5Ru4.5Cl（作为第二段催化剂）在低温下具有高活性，两段式CO-SMET能够实现CO深度脱除，以实现Ru基贵金属催化剂的部分替代。  
    关键词：重整氢气;甲烷化;CO脱除;催化剂   
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    更新时间：2026-06-25

  • C1化学与催化转化

    贾玉清, 左磊杰, 李永辉, 申学峰

    2026, 51(6): 30-36. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250288
    摘要：为了合成纯相的SAPO-34分子筛并使其具有较好的甲醇制烯烃（MTO）催化性能，一般需要添加较多的有机模板剂。然而，较高的有机模板剂用量不仅会提高SAPO-34分子筛的合成成本，而且在后处理的过程中还会对环境产生污染。在低有机模板剂添加量下（n(三乙胺+四乙基氢氧化铵):n(P2O5) = 1.7:1.0），添加氨水和不添加氨水分别导向合成了SAPO-34分子筛。结果表明，相对于不添加氨水合成的SAPO-34分子筛（C-SAPO-34），添加氨水合成的SAPO-34分子筛（L-SAPO-34）的结晶度升高，晶体骨架中硅含量升高，酸强度升高。L-SAPO-34的晶体骨架中，硅原子以Si(Al)4形式存在，较高的硅含量说明存在较多的反应活性位点。反应活性位点增多有利于减小每个活性位点在MTO反应中的甲醇分压，有助于提高双烯（乙烯+丙烯）选择性，同时，也可以降低积炭速率，延长分子筛的使用寿命。  
    关键词：SAPO-34分子筛;有机模板剂;甲醇制烯烃;反应活性位点   
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    更新时间：2026-06-25

  • 低碳分子转化合成

    王佳杰, 李文龙, 赵安民, 李扬, 胡志彪, 杜佳奇, 宋元江, 王小莉

    2026, 51(6): 37-51. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250293
    摘要：煤制乙二醇（EG）路线是我国煤炭清洁高效利用战略的核心技术之一，草酸二甲酯（DMO）加氢制EG是煤制EG路线的关键步骤。Cu/SiO2基催化剂因其良好的催化性能和可控的成本实现了在DMO加氢制EG中的工业化应用。然而，现有技术还存在H2循环能耗大、催化剂寿命短等问题。首先，介绍了DMO加氢反应路径、催化剂活性位点与构效关系和失活机理。然后，从构效关系和工业应用角度出发，对复合制备工艺、助剂改性和催化剂微观-介观结构设计等活性中心调控策略进行了分析。最后，对用于DMO加氢制EG的Cu/SiO2基催化剂的未来发展进行了展望，如研究催化剂表面物种的动态演变及失活机理、寻找更有效的活性中心调控指标和研制适应低n(H2)/n(DMO)的Cu/SiO2基催化剂及其配套工艺。  
    关键词：乙二醇;草酸二甲酯;Cu/SiO2基催化剂;反应机理;活性中心调控   
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    更新时间：2026-06-25

  • 低碳分子转化合成

    谢冬民, 方松, 陈柳云, 徐超, 肖本端, 苏通明, 秦祖赠

    2026, 51(6): 52-64. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250276
    摘要：草酸二甲酯（DMO）加氢反应是制备乙二醇（EG）的一条兼具经济性与技术性的绿色路线。采用水热法制备了纳米颗粒状、块状以及球状SiO2载体并以此为载体制备了Cu基催化剂，探究了载体形貌对Cu/SiO2催化DMO加氢反应稳定性的影响。采用XRD、SEM、XPS和H2-TPR等对催化剂物化性质进行了分析。结果表明，Cu/SiO2的稳定性受SiO2载体形貌影响。反应70 h后，Cu/SiO2-N（N代表纳米颗粒状）的DMO转化率和EG选择性分别达到98.4%和89.5%，没有出现明显的失活。与块状和球状SiO2负载的催化剂以及商用催化剂相比，Cu/SiO2-N具有更高的稳定性。稳定性提高主要归因于Cu/SiO2-N的Cu+与Cu0相对含量之比较大，抗积碳性能较好。  
    关键词：草酸二甲酯;加氢;乙二醇;载体形貌;稳定性   
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    更新时间：2026-06-25

  • 低碳分子转化合成

    刘宗海, 姜伊科, 袁满, 何建龙, 闫捷

    2026, 51(6): 65-69. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250316
    摘要：草酸二甲酯（DMO）加氢制乙醇酸甲酯（MG）具有环境友好、MG产率较高等优点。为优化DMO加氢制MG催化剂的结构与催化性能，采用同步蒸氨法制备了一系列不同NiO质量分数的Ni改性Cu/SiO2，并利用N2物理吸/脱附、XRD和H2-TPR对催化剂进行了表征。在固定床微型反应装置上评价了催化剂的催化性能。结果表明，NiO质量分数对催化剂的织构性质无明显影响。在反应温度为210 ℃、压力为2 MPa和n(H2)/n(DMO) = 100的条件下，NiO质量分数为10%的10Ni-Cu/SiO2表现出较好的催化性能，其DMO转化率、MG选择性和MG产率分别为98.3%、95.4%和93.8%。此外，10Ni-Cu/SiO2具有良好的稳定性，其催化性能可在500 h内保持稳定。  
    关键词：同步蒸氨法;Ni改性;草酸二甲酯;加氢;乙醇酸甲酯   
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    更新时间：2026-06-25

  • 绿色低碳化工技术

    王英姑, 杨时进, 陈绘宇, 赵付来, 李震

    2026, 51(6): 70-78. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250270
    摘要：共价有机框架材料（COFs）凭借其结构可设计性、良好热/化学稳定性和有序孔道，在固态电解质基体材料方面展现出较大应用潜力。然而，现有磺酸功能化COFs基固态电解质材料结构单一，限制了其性能提升。采用溶剂热法合成含溴基锚定点的COF-Br，通过威廉姆逊醚合成反应引入磺酸功能性基团，成功制备了功能性COF-Br-SO3Li材料，并将其与聚环氧乙烷（PEO）复合，制备了新型复合固态电解质薄膜。通过XRD、FT-IR和TGA等表征手段，验证了制备的COFs具有良好的结晶性、多孔性和热稳定性。电化学性能表征结果表明，30 ℃下，COF-Br-SO3Li固态电解质的锂离子传导率为2.5 × 10-5 S/cm，活化能为0.25 eV，电化学稳定窗口拓宽至5.2 V，锂离子迁移数提升至0.65。在锂对称电池循环充放电测试（500 h）过程中，该固态电解质表现出良好的界面稳定性，以及优异的抑制锂枝晶生长性能。  
    关键词：共价有机框架;磺酸功能化;固态电解质;锂离子传导   
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    更新时间：2026-06-25

  • 绿色低碳化工技术

    陈影影, 杨付林, 陈雄

    2026, 51(6): 79-86. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250253
    摘要：研究页岩油藏油-CO2体系相行为，对于页岩油气高效开采至关重要。基于毛细管压力和流体临界点偏移的影响，构建了考虑纳米限域效应的气液平衡（VLE）模型，预测相对误差小于等于1.53%。在此基础上，以Eagle Ford和Wolfcamp页岩油为研究对象，开展了页岩油-CO2体系相行为研究。结果表明，由于存在纳米限域效应，抑制了泡点压力，延缓了气体从液相分离，导致较低的气油比，从而有助于页岩油开采。纳米限域效应下，气-液相密度差变小，导致气液界面张力减小。储层孔隙半径越小，纳米限域效应越显著，CO2与油越易发生混相。随着孔隙半径减小，气液界面张力首先缓慢减小，然后快速减小，其中孔隙半径20 nm为该过程转折点；而毛细管压力先升后降，其中孔隙半径5 nm为该过程转折点。本研究可为优化CO2注入策略及提高页岩油采收率提供参考。  
    关键词：纳米限域效应;相行为;页岩油;气液平衡;气液界面张力   
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    更新时间：2026-06-25

  • 分离材料与净化技术

    景旭亮, 班渺寒, 袁岚, 张伟

    2026, 51(6): 87-94. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250210
    摘要：CF4和NF3是两种重要的含氟电子特气，但因两者性质相近，纯化和分离难度较大。金属有机框架（MOF）材料作为一种孔结构可调节的新型吸附剂，广泛用于含氟电子气体的选择性吸附。综述了MOF材料吸附分离CF4和NF3的研究进展，汇总了各种MOF材料的吸附量、CF4/N2和NF3/N2吸附选择性以及循环使用寿命等，分析了孔隙结构、金属中心路易斯酸性和配体取代基供电子能力等性质对其吸附性能的影响。在此基础上，重点探讨了MOF材料在CF4中微量NF3脱除以及NF3中微量CF4脱除方面的研究进展。高通量计算不仅可以快速获得各种MOF材料的吸附性能，还能为目标MOF材料的设计和优化提供指导。最后，分析了现有MOF材料在吸附分离CF4和NF3方面的不足，并对其未来研发方向进行了展望。  
    关键词：金属有机框架材料;CF4;NF3;吸附量;高通量计算   
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    更新时间：2026-06-25
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